聊聊CPU中最基础的逻辑门
这是《cpu logisim设计》的第二个章节。我最近一直在设计流水线为基础的risc-v架构cpu，所以一直没有时间更新，我们这次抽空来聊聊cpu中最基础的逻辑门。
cpu大部分是由逻辑门构成的（话不能说太绝对），而逻辑门无外乎就是与门、或门、非门这三种。但在开始之前我们先要了解一下cpu中的数制。cpu不同于人脑，cpu采用的是二进制，也就是0和1，比如3这个十进制数等于二进制数11。那么为什么要采用二进制呢？道理很简单却也很复杂。简单来讲电路设计成二进制是更为方便的，因为0和1可以用电压有无来代替，其抗干扰性强；复杂来讲cpu使用二进制还涉及到布尔逻辑、历史遗留等一系列问题。传闻前苏联曾经研制出三进制的计算机，但最后因为性能不优良而被放弃了。所以其实非二进制也不是不可以。
讲完了数制，我们开始聊逻辑门。首先要注意一点，逻辑门是一种客观存在的电路结构，其物理微观实质比较复杂，我挖个坑……我们这里暂时只讨论宏观现象。
首先是与门（and）。
左边这两条小短线（不一定就只有两条，可以大于等于两条）是输入，右边就是输出了。中间那个“半圆形”的就是标准的与门了。
与门的特点是：输入都是1时，输出才是1。图中亮绿色的是1，暗绿色是0，所以输出是0，没有问题。
再就是或门(or)。
或门的特点是：输入但凡有个1，输出就是1。我特意找了个四个输入的或门，这四个输入都为0，所以很不幸输出是0。
然后是非门(not)。
非门就更简单了。其特点是：输出是输入的取反。就是说输入是1，输出是0；输入是0，输出就是1。另外，不同于以上两种逻辑门，非门只有一个输入。
最后，给你们看一个奇怪的东西。
像不像与门长了个瘤？这个其实是与门和非门的结合体，同理还有或门和非门的结合体。其中非门被简化成了一个圆，用于取反与门的下面一路的输入。因为非门的逻辑实在是太简单了却又太容易被用到，这种画法可以有效的节省画板空间。
此外还有异或门（xor）、同或门（xnor）等门电路，它们无不是从与、或、非三种逻辑门上组合而来。这种组合而来的电路又被称为组合逻辑电路。与之相对的概念是时序逻辑电路。
那么这些逻辑门能做什么呢？
且听下回分解。
2020的区块链趋势你看中哪一个
AMD Llano混合处理器将于明年上半年出货
摩托罗拉新机上市，1.08亿像素+骁龙865+5600mAh
加速度传感器在铁路交通中的应用
Mindspeed和中国移动就TD-SCDMA/TD-LTE小蜂窝解决方案展开合作
聊聊CPU中最基础的逻辑门
802.11n已out？华为首推802.11ac商用
2018年LoRa市场具备的5大特征
蓄电池内阻检测仪可用来判断蓄电池的电池容量
正确感知周围环境，深度了解自动驾驶传感器
甲壳虫机器人diy制作详解
广东移动携手浪潮，共同打造5G+边缘云VR智慧工厂体系
Spire推出一款全新RGB风扇 最高噪音23分贝售价约合人民币234元
5G工业智能网关有哪些特性？
国产替代CR52177SC高性能原边检测控制的PWM开关方案帮你缓解芯片困局
LT3029-双通道500mA/500mA低压差、低噪声、微
三星Galaxy A90 5G正式开售搭载骁龙855处理器内置4500mAh电池
怎么进行电磁兼容的测试？
电子假负载的制作,Electronic Load
PROFIBUS DP的通信中断故障排查分析
cpu大部分是由逻辑门构成的（话不能说太绝对），而逻辑门无外乎就是与门、或门、非门这三种。但在开始之前我们先要了解一下cpu中的数制。cpu不同于人脑，cpu采用的是二进制，也就是0和1，比如3这个十进制数等于二进制数11。那么为什么要采用二进制呢？道理很简单却也很复杂。简单来讲电路设计成二进制是更为方便的，因为0和1可以用电压有无来代替，其抗干扰性强；复杂来讲cpu使用二进制还涉及到布尔逻辑、历史遗留等一系列问题。传闻前苏联曾经研制出三进制的计算机，但最后因为性能不优良而被放弃了。所以其实非二进制也不是不可以。
讲完了数制，我们开始聊逻辑门。首先要注意一点，逻辑门是一种客观存在的电路结构，其物理微观实质比较复杂，我挖个坑……我们这里暂时只讨论宏观现象。
首先是与门（and）。
左边这两条小短线（不一定就只有两条，可以大于等于两条）是输入，右边就是输出了。中间那个“半圆形”的就是标准的与门了。
与门的特点是：输入都是1时，输出才是1。图中亮绿色的是1，暗绿色是0，所以输出是0，没有问题。
再就是或门(or)。
或门的特点是：输入但凡有个1，输出就是1。我特意找了个四个输入的或门，这四个输入都为0，所以很不幸输出是0。
然后是非门(not)。
非门就更简单了。其特点是：输出是输入的取反。就是说输入是1，输出是0；输入是0，输出就是1。另外，不同于以上两种逻辑门，非门只有一个输入。
最后，给你们看一个奇怪的东西。
像不像与门长了个瘤？这个其实是与门和非门的结合体，同理还有或门和非门的结合体。其中非门被简化成了一个圆，用于取反与门的下面一路的输入。因为非门的逻辑实在是太简单了却又太容易被用到，这种画法可以有效的节省画板空间。
此外还有异或门（xor）、同或门（xnor）等门电路，它们无不是从与、或、非三种逻辑门上组合而来。这种组合而来的电路又被称为组合逻辑电路。与之相对的概念是时序逻辑电路。
那么这些逻辑门能做什么呢？
且听下回分解。
2020的区块链趋势你看中哪一个
AMD Llano混合处理器将于明年上半年出货
摩托罗拉新机上市，1.08亿像素+骁龙865+5600mAh
加速度传感器在铁路交通中的应用
Mindspeed和中国移动就TD-SCDMA/TD-LTE小蜂窝解决方案展开合作
聊聊CPU中最基础的逻辑门
802.11n已out？华为首推802.11ac商用
2018年LoRa市场具备的5大特征
蓄电池内阻检测仪可用来判断蓄电池的电池容量
正确感知周围环境，深度了解自动驾驶传感器
甲壳虫机器人diy制作详解
广东移动携手浪潮，共同打造5G+边缘云VR智慧工厂体系
Spire推出一款全新RGB风扇 最高噪音23分贝售价约合人民币234元
5G工业智能网关有哪些特性？
国产替代CR52177SC高性能原边检测控制的PWM开关方案帮你缓解芯片困局
LT3029-双通道500mA/500mA低压差、低噪声、微
三星Galaxy A90 5G正式开售搭载骁龙855处理器内置4500mAh电池
怎么进行电磁兼容的测试？
电子假负载的制作,Electronic Load
PROFIBUS DP的通信中断故障排查分析